《电路》课程教学资源（课后课件）有例题_第11章 电路的频率响应

第11章日电路的频率响应SDUT本章目录11.1网络函数11.2RLC串联电路的谐振GLC并联谐振电路11.311.4RLC串联电路的频率响应(略）11.5波特图略11.6滤波器简介外传！

SDUT 内 部 资 料！ 请 勿 外 传！ 1 第11章 电路的频率响应 RLC串联电路的频率响应 11.3 11.1 网络函数 11.2 RLC串联电路的谐振 GLC并联谐振电路 11.4 11.5 波特图（略） 11.6 滤波器简介（略） 本章目录

本章重点1.谐振的条件、特点及参数计算：2.网络函数的概念大部资料odel丫难点Bode图的绘制。频率特性的分析、富与其它章节的联系血其化聚、+最的血常勿 外传 ！2

SDUT 内 部 资 料！ 请 勿 外 传！ 2 1.谐振的条件、特点及参数计算； 2.网络函数的概念 本章重点： 难点 频率特性的分析、 Bode图的绘制。 与其它章节的联系 是第九章、第十章的继续

研究频率特性的意义前面学习的正弦电路分析中，电源的频率都是常数。当电路中激励源的频率变化时，电路中的感抗、容抗将随之变化，从而导致电路的工作状态亦随频率变化。当频率变化超出一定范围时电路将偏离正常的工作范围，可能导致电路失效甚至损坏。此外电路和系统还可能遭到外部各种频率的电磁干扰，如雷电或太阳风暴等。。电路和系统的工作状态随频率而变化的现象，称为电路和系统的频率特性，或频率响应。通常采用单输入单输出方式，在输入变量和输出变量之间建立函数关系来描述电路的频率特性，本章仅作初步分析和研究。请勿外传！3

SDUT 内 部 资 料！ 请 勿 外 传！ 3 前面学习的正弦电路分析中，电源的频率都是常数。 当电路中激励源的频率变化时，电路中的感抗、容抗将 随之变化，从而导致电路的工作状态亦随频率变化。当 频率变化超出一定范围时电路将偏离正常的工作范围， 可能导致电路失效甚至损坏。此外电路和系统还可能遭 到外部各种频率的电磁干扰，如雷电或太阳风暴等。 电路和系统的工作状态随频率而变化的现象，称为 电路和系统的频率特性，或频率响应。通常采用单输入 单输出方式，在输入变量和输出变量之间建立函数关系 来描述电路的频率特性，本章仅作初步分析和研究。 研究频率特性的意义

$ 11-1网络函数1.网络函数的定义长为描述频率特性建立的输入变量与输出变量之间的函数关系，这一函数关系称为网络函数在线性正弦稳态网络中，当只有一个独立激励源作用时，网络中某一处的响应相量（电压或电流）与网络输入相量之比，称为该响应的网络函数R;(jの)一为输出端口k的响应,为电压相量或电流相量H(jo)=7E,(jo)一为输入端口j的输变量,为电压源相量或电外传！流源相量

SDUT 内 部 资 料！ 请 勿 外 传！ 4 1. 网络函数的定义 在线性正弦稳态网络中，当只有一个独立激励 源作用时，网络中某一处的响应相量（电压或电流） 与网络输入相量之比，称为该响应的网络函数。 H(jw) = Esj(jw) . Rk(jw) . 为描述频率特性建立的输入变量与输出变量之间 的函数关系，这一函数关系称为网络函数。 —为输出端口k的响应,为电压相量或电流相量 —为输入端口j的输入变量,为电压源相量或电 流源相量。 §11-1 网络函数

2. 网络函数H(iの)的分类(1) H(jの)为驱动点函数（k=i，同一端口）①激励是电流源，响应是电压。M(ja)H(jo)为驱动点阻抗(或输入阻抗)。iiay资响应是电流②激励是电压源，i;(ia)H(ja)为驱动点导纳(或输入导纳)。)=ü,(ia)i(ja)请无源Bugb线性网络5

SDUT 内 部 资 料！ 请 勿 外 传！ 5 2. 网络函数H(jw)的分类 无源 线性 网络 I(jw) + -U(jw) . . H(jw) = U1(jw) . I1(jw) . 为驱动点导纳(或输入导纳)。 ②激励是电压源，响应是电流 (1) H(jw)为驱动点函数 ①激励是电流源，响应是电压。 H(jw) = U1(jw) . I1(jw) . 为驱动点阻抗(或输入阻抗)。 （k=j，同一端口）

(2)H(jの)为转移函数(传递函数)(kj，不同端口)i(ja)i;(ja)①激励是电压源.无源十+ü,(ja)(Di,(ja)线性U(ja)ZH(j) =网络ü(ia)0为转移电压比部②激励是电流源资“料！i(io)为转移电流比。H(j) =i2(ja)i,(ia)H(ja)-U,(ja)U2(ja)为转移导纳。为转移阻抗：Hja)情i(向)外传！6

SDUT 内 部 资 料！ 请 勿 外 传！ 6 H(jw) = I1(jw) . U2(jw) . 为转移阻抗； H(jw) = I2(jw) . I1(jw) . 为转移电流比。 ②激励是电流源 无源 线性 网络 I1(jw) + - + - ZL I2(jw) U2 U (jw) 1(jw) . . . . (2) H(jw)为转移函数(传递函数) 为转移电压比； H(jw) = U1(jw) . U2(jw) . ①激励是电压源 为转移导纳。 H(jw) = I2(jw) . U1(jw) . (k≠j，不同端口)

注意①H(jの)与网络的结构、参数值有关，与输入、输出变量的类型以及端口对的相互位置有关，与输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种体现②H(jの)是一个复数它的频率特性分为两个部分：幅频特性|H(jの)|：模与频率的关系;相频特性β(jの)：幅角与频率的关系。③网络函数可以用相量法中任清分析求解方法获得。勿外传！

SDUT 内 部 资 料！ 请 勿 外 传！ 7 幅频特性 H(jw)  ：模与频率的关系； 相频特性 j (jw) ：幅角与频率的关系。 ③网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。 ①H(jw)与网络的结构、参数值有关，与输入、输 出变量的类型以及端口对的相互位置有关，与 输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性 质的一种体现。 注意 ②H(jw)是一个复数，它的频率特性分为两个部分：

S 11-2 RLC串联电路的谐振SD.在同时含有L和C的交流电路中，如果总电压和总电流同相，称电路处于谐振状态。串联谐振：L 与 C 串联时 u、i同相谐振L年联气并.谐振是正弦交流电路中可能发生的一种现象，在无线电和电工技术中，一方面获得了广泛的应用，另一方面又可能产生危害。研究谐振的现象目的是掌握它的规律，在需要时加以外传！利用，在产生危害时设法预防8

SDUT 内 部 资 料！ 请 勿 外 传！ 8 谐振是正弦交流电路中可能发生的一种现象，在无 线电和电工技术中，一方面获得了广泛的应用，另一 方面又可能产生危害。 研究谐振的现象目的是掌握它的规律，在需要时加以 利用，在产生危害时设法预防。 谐振 串联谐振：L 与 C 串联时 u、i 同相 并联谐振：L 与 C 并联时 u、i 同相 在同时含有L 和C 的交流电路中，如果总电压和 总电流同相，称电路处于谐振状态。 §11-2 RLC串联电路的谐振

1. 谐振的定义i一个含有RLC的无源一+RLCU电路端口，其端口电压与输入电流一般是不同相位的吕在特定条件出现端口电压、电流同相位的现象时，称电路发生了谐振U发生谐振时：Z==R1请勿外传！9

SDUT 内 部 资 料！ 请 勿 外 传！ 9 一个含有 RLC的无源一 端口，其端口电压与输入 电流一般是不同相位的。  在特定条件下出现端口电压、电流同相位的现 象时，称电路发生了谐振。 = R . U .I 发生谐振时：Z = I + -U . . RLC 电路 1. 谐振的定义

joLR2.串联谐振的条件QS+ U++UR1jac谐振条件LのL=-+UsWCUc108谐振频率0o=内总阻抗 Z=R+j(XL+Xc)部或 fo=-资料2元VLC所以 当 X+Xc=0时Z-R, 日电流与电压同相谐振频率仅由电路参数决定，这是电路的固有每一个RLC串联电路性质。因此谐振频率又尽有一个固有频率，由称固有频率。?10

SDUT 内 部 资 料！ 请 勿 外 传！ 10 2. 串联谐振的条件  谐振条件 w0L = w0C 1  谐振频率 w0 = LC 1 或 f0 = 2p 1 LC + - + - R jwL + - .UR .UL .UC jwC 1 + - .US .I 谐振频率仅由电路参数 决定，这是电路的固有 性质。因此谐振频率又 称固有频率。 每一个 RLC串联电路， 只有一个固有频率，由 L、C决定，与 R无关。 总阻抗 Z=R+j(XL+XC) 所以 当 XL+XC = 0 时 Z=R，电流与电压同相